UVEX 4 – Impression STL

1- Introduction

L’Uvex 4 comporte 25 pièces 3D pour la version fente tournante et 24 pièces pour la version standard, c’est une différence majeure par rapport à l’Uvex 3 qui en comporte 14. Les pièces sont plus nombreuses par l’ajout des réglages de mise au point par translation du miroir M1 et translation de la lentille cylindrique. De plus l’Uvex 4 comporte une motorisation du réseau et une motorisation optionnelle de la fente. Enfin contrairement à l’UVEX 3, la nouvelle boite du spectroscope est divisée en trois partie, la base mécanique, le mur périphérique et le couvercle

2- Réglage du slicer

Gyroide, Source wikipédia

Nous avons utilisé le trancheur de l’imprimante Prusa: PrusaSlicer version 2.3 (Slic3r) qui permet des avancées notables pour la qualité de l’impression 3D. Ce slicer prend en charge beaucoup d’imprimante 3D du commerce de base et permet facilement de paramétrer son imprimante 3D s’il elle n’est pas prise en charge. De plus des options avancées permettent de réaliser une impression fine des éléments mécaniques de traiter les supports et les densités d’impression localement. Nous avons choisit le motif de remplissage en Giroïde pour le boitier qui consiste a combler l’espace intérieur par des vagues qui tournent légèrement a chaque nouvelle couche. Cette forme de remplissage permet d’éviter le passage de la lumière infrarouge dans le boitier car les trous sont comblés au fur et a mesure des couches successives.

Le lissage des surfaces supérieures consiste en une couche de finition à 15% de débit de plastique qui vient boucher les imperfections de la dernière couche avec des passes à 0,1mm d’espacement. Ce lissage prend beaucoup de temps d’impression mais pour les contacts mécaniques des pièces plastiques c’est une véritable avancée.

3- Les éléments mécaniques

Nom du Fichier STL Taux de
remplissage
Hauteur
de couche
Lissage
101_Base_plan_optique_V1.stl20%0,2mmOui
102_Boitier_peripherique_FT_V1.stl20%0,2mmOui
102_Boitier_peripherique_V1.stl20%0,2mmOui
103_Capot_V1.stl20%0,2mmNon
104_plaque_fixation_guidage_haut_V1.stl100%0,2mmOui
105_plaque_fixation_guidage_bas_V1.stl100%0,2mmOui
106_bague_ASI183_V1.stl100%0,1mmOui
201_bague_support_fente_V1.stl20%0,1mmOui
202_support_fente_claire_V1.stl100%0,1mmOui
211_Support_fente_tournante_V1.stl100%0,1mmOui
212_Axe_fente_tournante_V1.stl100%0,1mmOui
301_base_M1_V1.stl20%0,2mmOui
302_support_M1_V1.stl20%0,2mmOui
303_guide_M1_V1.stl100%0,2mmNon
401_chariot_M2_V1.stl20%0,1mmNon
402_support_mirroir_M2_V1.stl20%0,1mmNon
501_Axe_reseau_V1.stl100%0,1mmNon
502_Ressort_rappel_reseau_V1.stl100%0,2mmNon
503_cache_ressort_reseau_V1.stl20%0,2mmNon
504_base_reseau_V1.stl100%0,2mmNon
505_support_reseau_V1.stl100%0,1mmOui
506_bloquage_reseau_V1.stl100%0,1mmNon
507_support_capteur_point_0_reseau_V1.stl20%0,2mmNon
601_rail_lentille_V1.stl20%0,2mmOui
602_chariot_support_lentille_V1.stl20%0,2mmOui
603_support_lentille_V1.stl20%0,2mmOui
Uvex 4 avec option fente tournante – à coeur ouvert.

6- Calibrex pour les nuls

A l’occasion du montage du boitier de Calibration destiné à Jean-Luc nous avons filmé les différentes étapes sans filtre et sans filet 😉

Présentation des éléments du boitier Calibrex
La lampe de calibration type Relco et l’électronique du calibrex.
Montage de l’électronique dans le boitier et en particulier le branchement du servomoteur
Installation des inserts dans le boitier. Méthode brutasse 😉
Les inserts, méthode collage a la colle epoxy.
Collage du coulant 31,75 mm pour la camera d’autoguidage.
Collage 42 mm femelle, pour connection avec le telescope.
Installation du servomoteur I.
Installation du servomoteur II.
Installation du miroir de renvoi dans son support.
Installation des lentilles dans leur support attention au sens!
Mise en place des éléments optiques miroir et lentilles.
Diffuseur de lumière de calibration très important à ne pas négliger!!!!

RR Lyrae – 5/6 juin 2020

Voici un exemple d’étude faite grâce à l’UVEX3, l’étoile variable RR lyrae qui est très intéressante. Sa magnitude varie entre 7 et 8 sur une période de 13 heures et 36 min, son type spectral varie entre A5 et F7 dans le même temps. Cette étoile est l’archétype du groupe RR Lyr, un groupe d’étoiles qui présentent des pulsations radiales. Les RR lyr sont des étoiles géantes rouges qui sont dans une phase instable. Pendant sa période, l’enveloppe extérieure gonfle et se refroidit, pour ensuite se rétracter et se réchauffer. Au début de la phase de contraction lorsque les couches supérieures s’effondrent sur les couches internes de l’étoile, il se forme une onde de choc qui se traduit par un minimum d’absorption dans les raies de Balmer. Le moment de ce choc constitue le maximum spectroscopique.

Animation de l’évolution du spectre de RR lyr. Lorsque l’onde de choc apparaît, la raie H alpha disparaît presque, H béta et les autres raies sont réduites dans une moindre mesure.
Spectre 2D de la séquence, début de la séquence 22h45 le 5 juin 2020 fin au lever de soleil à 5h07 HL. On remarque autour de la date 2459006,464 le passage de l’onde de choc et autour de 2459006.514 le maximum de température, qui correspond au maximum photométrique.
H beta – 300s
Pendant l’acquisition – Prism dans le sens horaire, RR lyr autoguidage Asi ZWO 178 MM 1s de pose (gain à 400), controle de la lampe de calibration, resp. panneaux de contrôle de la ZWO 178MM, DMK 41, ATIK 314L, Histogramme, prise de vue chercheur electronique (DMK41 + chercheur Geoptik 10×50), Spectre de RR Lyrae ATIK 314L. Au centre carte de champ.

http://wsdiscovery.free.fr/rrlyr/index.php

Ephémérides de RR Lyrae, maximums photométriques et maximums spectroscopiques

Le projet UVEX by the Nice People

De quoi s’agit-il?

UVEX 3 est un Projet de spectrographe, complet, DiY (Do it yourself) , accessible à tous, à moindre coût (moins de 700€ tout compris), et utilisable pour faire de la science dans un cadre pédagogique ou d’une collaboration ProAm.

Le Projet c’est aussi une équipe, de gauche à droite, Jean-Luc Martin, Alain Lopez, Pierre Dubreuil, Stéphane Ubaud….

… et Christian Buil.

Le projet comporte :

  • La conception d’un spectroscope complet et léger, simple à comprendre au niveau fonctionnement, capable d’être, installé sur un tout petit instrument. Il comporte le boitier UVEX lui-même et un boitier de calibration et d’autoguidage CALIBREX.

Ce site est collaboratif, dynamique c’est un CMS. il permet a des personnes  de pouvoir publier des articles sans rentrer dans le code HTML. C’est un WordPress

  • Un site internet collaboratif spectro-uvex.tech a pour objectif de réunir toutes les infos théoriques et pratiques, la réalisation en impression 3D, le montage, les réglages, le traitement des spectres et différentes expériences d’utilisation
  • Une base de données en ligne écrite en Python qui permet aux utilisateurs de l’UVEX de comparer la qualité des spectres entre eux mais aussi comparer avec des spectres de la base BESS. Cette base de données est un moyen de visualisation et de présentation graphique des spectres

La structure, la CAO de l’UVEX :

La CAO a été conçu avec le logiciel Freecad v0.18 qui est un logiciel de CAO libre et gratuit.

UVEX 3 est un prototype opérationnel, déjà réalisé avec succès avec deux imprimantes 3D, une K8400 Vertex qui est un ancien modèle et une MK3 i3 Prusa qui est un modèle beaucoup plus récent et connu. Cette dernière coute aux alentour de 800€ en kit, mais il est possible d’imprimer le boitier avec une imprimante 3D moins chère ou d’utiliser les services d’un FabLab ou d’un club, d’un Lycée. L’impression d’un boitier UVEX dure 12h environ, le CALIBREX 9h et les pièces annexes en quelques heures.

Le plastique utilisé est du PETG, car il est facile à mettre en œuvre, il a un coefficient de dilation faible et il est aussi rigide que l’ABS, on déconseille le PLA beaucoup trop souple. D’autres plastiques peuvent être utilisés mais attention il faut qu’il soit opaque aux IR.

Le CALIBREX

  • Compatibilité avec l’Alpy, c’est un boitier de calibration + autoguidage avec un backfocus de 42mm , devrait accepter un objectif  photographique comme un télescope ou une lunette.
  • Compatible avec le jeu de fente sur verre Shelyak et avec le jeu de fente du module de base de l’ALPY.
  • Electronique à base d’arduino Nano qui commande une lampe étalon, néon/argon Relco, une petite lampe tungstène pour le flat et un servomoteur de modélisme. Le servomoteur permet d’occulter le champ du télescope pendant la calibration et de renvoyer le faisceau des lampes de calib sur la fente
  • Un driver ASCOM  (SpectroNanoAscom) qui se comporte comme une roue a filtre. Il permet  la commande à distance via USB. Le driver ASCOM permet de programmer les alternances de pose et de calibration dans les logiciels comme Prism ou MaximDl
  • Un logiciel de contrôle direct  (calibrex Control)  qui permet la commande à distance si on n’utilise pas de logiciel d’acquisition  « tout intégré ».

L’UVEX pour les Nuls sur le site :

Des vidéos pour montrer toutes les étapes de réalisation du projet

La Base de Données

Ecrite en Python sur une plateforme Jupyterhub en ligne.

Permet de visualiser des spectres d’étoiles déjà réalisées par la communauté UVEX.

Permet d’uploader ses propres spectres après authentification et de les comparer avec ceux de la base.

Permet de comparer n’importe quel spectre avec ceux de la base BESS

Permet de comparer un spectre d’étoile avec un spectre d’étoile de référence.

Permet de contrôler la calibration en longueur d’onde et la correction de la réponse instrumentale.

Base de donnée UVEX un moyen de comparaison des spectres UVEX
UVEX un spectroscope multiforme de R=800 à R=3000 suivant les configurations.
Netteté identique de l’extrème UV au proche IR.

4-Les logiciels de commande

1- Programmation de l’arduino « Nano ».

Comme vous le savez déjà le module Calibrex est équipé d’une carte électronique dont nous venons de voir la fabrication avec la liste des composants nécessaires et surtout le circuit imprimé très simple de fabrication, qui est équipé d’un Arduino « nano ». Vous pouvez vous le procurer sur le net facilement et pour une somme très modique de quelques euros.

Il est nécessaire d’installer l’interface IDE Arduino sur le site Arduino, vous prenez la dernière version 1.8.10 , il est nécessaire de connecter votre Arduino « Nano » par un câble USB (prise mini USB du côté du Nano). Enfin configurer « nano » dans le type de carte, dans l’aide cela est bien expliqué.

Enfin une fois connecté sélectionner « fichier », « ouvrir » et vous accédez au répertoire « Spectro_nano_embedded ». Dans le répertoire il y a trois fichiers (fichier CPP, fichier H et fichier Arduino file) il faudra cliquer « Spectro_nano_embbeded.ino » qui est l’arduino file.

1- Ouvrir le fichier Spectro_Nano_embedded.ino.<br>Remarque les fichiers Messenger.cpp et Messenger.h doivent etre dans le même répertoire.
2- Brancher l’arduino Nano à l’ordinateur via l’USB et téléverser le driver. (Flèche en haut à gauche)

2 – Le Driver Ascom

Une fois alimenté, trois modes sélectionnés avec l’interrupteur du boitier sont alors disponibles.

1- Le mode de fonctionnement en local, en appuyant successivement sur le bouton poussoir du boîtier, la couleur de la led multicore détermine la fonction commandée, au démarrage de l’Arduino la fonction « Clear » est sélectionnée.

Couleur de la
Led multicolore
Position de la paletteDénominationFonction UVEX
ÉteinteOuverteClearAcquisition de spectre
RougeFerméeNeonCalibration en longueur d’onde
VerteFerméeFlatRéponse instrumentale
BleueFerméeCloseDark

2- Le mode distant permet avec la plupart des logiciels d’astronomie (Maxim , Prism…..) de commander à distance via le câble USB, les 4 fonctions décrites ci-dessus. Dans ce cas la led rouge d’alimentation clignote rapidement elle nous indique que la connexion est bien établie entre le PC et l’Arduino. Jean Luc a programmé un driver Ascom qui permet de connecter la carte électronique à la plupart des logiciels astro pour amateurs. En choisissant le driver de roue à filtres ASCOM spectro vous pouvez alors sélectionner les différents fonctions (Acquisition « clear », néon, flat, close).

Driver Ascom de roue à filtre – ASCOM.Spectro pour la commande des lampes de calibration
Boite de dialogue sous Prism qui permet de contrôler l’activation des lampes de calibration du CALIBREX.

3 – Le contrôle direct (via Driver Ascom)

Pour ceux qui n’utilise pas les logiciels Prism, MaximDl …. Pierre et Jean-Luc ont développé l’application Calibrex control en C#, une petite application de dialogue avec l’électronique du nanoArduino au cœur du calibrex. L’application Calibrex Control V1.0 s’exécute tout seul et se met à jour automatiquement, il a seulement besoin que le driver ascom SpectroWeel soit installé. Une fois connecté au driver les 4 boutons permettent de commander les 4 fonctions précédentes, la fonction active est visible très facilement par le clignotement du rectangle coloré a droite de chaque boutons.

Par défaut à la connection de l’application la fonction clear est sélectionnée

CALIBREX control v1004 Téléchargement et installation.

5-Le boitier, la réalisation 3D

L’impression du boitier CALIBREX nécessite plus de 8h d’impression avec des hauteur de couche réglées à 0,2mm et 20% d’impression sur les deux imprimantes 3D testées. La palette de Servo moteur doit être imprimée avec du plastique Blanc, la bague M42 femelle à vis doit être imprimée avec plus de soin il faut donc une hauteur de couche de 0,15mm voire 0,10mm avec un taux de rémplissage de 100% pour le maximum de rigidité.

Une vue d’ensemble du boitier de calibration CALIBREX fermé nu sans optique et sans électronique, impression en PETG noir, imprimante 3D prusa MK3 i3 – Pierre Dubreuil.

Éclaté des pièces du CALIBREX, la bague M42 et le coulant sont à coller à la colle époxy une fois le nettoyage des pièces effectuées. La palette du servomoteur n’est pas visible ici. La Bague M42 est a imprimer en 0.10mm ou 0.15mm pour atteindre la finesse d’un pas de vis nécessaire au vissage dans une bague M42 Male / coulant 2″ à acheter en métal.
La seule pièce à imprimer avec du fil Blanc est la palette, mais il est possible de l’imprimer en Noir et de peindre la zone centrale de réflexion en blanc par la suite. Ici installation de la palette sur le ServoMoteur.

Les fichiers nécessaires à l’impression 3D au format STL peuvent êtres téléchargé à partir des liens ci-après. On indique aussi le numéro de nomenclature :

Impression du boitier CALIBREX en PETG noir, imprimante 3D prusa MK3 i3 – Pierre Dubreuil.
Zone de mise en place des supports d’impression.
Les supports calculés par PrusaSlicer.
Le couvercle placé sur le trancheur Prusa c’est parti pour 3h55 d’impression avec ma vieille Vertex K8400 densité d’impression 20% et épaisseur de couche réglé à 0,2mm .

1-introduction

De quoi est-il question ?

Calibrex regroupe en un seul module de 42 mm d’épaisseur, un système de calibration et un système de suivi sur fente compatible avec l’UVEX 3, le tout en impression 3D.

Modèle 3D du boitier Calibrex ici en rouge assemblé avec l’UVEX 3 en gris.

UVEX se revendique comme un instrument facile à construire soit même. Il fait appel à l’impression 3D pour ce qui est de la réalisation mécanique et utilise des composants standards que l’on peut acheter auprès de sociétés comme ThorLabs (pour ce qui concerne les miroirs, le réseau, la lentille). A l’origine du projet l’UVEX est parfaitement intégré au système Shelyak Instrument, la fente, le cube de guidage et le boitier de calibration sont ceux proposés par la société pour le spectroscope ALPY 600. UVEX étant un projet à faible coût en DiY (Do it Yourself), il était naturel de proposer un système de Guidage et de Calibration en impression 3D, seule la fente restante à commander à la société Shelyak.

En situation, UVEX 3 + Calibrex, installation sur un C11, caméra de guidage Zwo Asi 178MM.

Ainsi était né le projet Calibrex qui propose un boitier unique compact qui regroupe les fonctions de guidage sur fente et de calibration avec lampe Argon/Neon (lampe présente dans les blocs starter pour tube fluorescent) et une lampe Tungstène.

Modèle n°2 qui équipe le spectroscope ALPY600 en version de Base, installé sur le support en impression 3D de l’UVEX 3.
Starterp.jpg
Lampe Neon / Argon présente dans les starter d’allumage des Tubes fluorescents. Ces starters pour quelques euros fournissent une bonne source de lumière nécessaire à la calibration des spectres.

L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est guidage_fente_atlas-C2019y4.jpg.
Image du guidage, champ de la Comète C/2019 ATLAS Y4 le 04 avril 2020 – C11 + Calibrex – Camera ASI ZWO 178MM 2s de pose bin 4×4.
Spectre de la lampe de calibration néon interne au calibrex, 30s de pose UVEX 300tr/mm +ATIK 314L+ bining 1×1

L’électronique est a base d’Arduino Nano qui embarque un microcontroleur de la mémoire flash et un port mini USB. Le programme de la commande des lampes est donc enregistré dans l’arduino. La commande des lampes et le basculement du réflecteur s’effectue soit par commande directe via un switch sur le coté du boitier, soit par software via un driver ASCOM dédié, driver de type roue à filtre.

Sous le capot, a gauche l’Arduino Nano, le transformateur, la connectique, à droite le servo moteur avec la palette avant montage ainsi que la lampe Relco. A noter la palette blanche en arc de cercle montée sur le servo moteur permet d’occulter le champ du telescope pendant la calibration. Ici il faut peindre celle-ci en noir et garder blanche une zone centrale de quelques millimètres au centre. Ceci permet de simuler l’ouverture du champ à F8. Ainsi les raies de la lampe de la lampe de calibration sont plus fines ce qui donne une calibration plus précise.

Un interrupteur sur le coté du boitier sélectionne le mode remote, et le mode manuel. En mode remote le switch est désactivé, la commande se fait exclusivement via le port USB du CALIBREX. La position clear permet de réaliser les spectres des cibles ainsi que l’autoguidage, en position néon la lampe de calibration ArNeon est allumée et la palette occulte le faisceau du telescope, pour la position flat la lampe tungstène est allumée, et enfin en position close aucune lampe est allumée mais la palette occulte le champ du telescope.

Driver Ascom de roue à filtre – ASCOM.Spectro pour la commande des lampes de calibration

Grâce au driver Ascom, on peut commander le boitier Calibrex à distance ce qui le rend compatible par le mode Remote. L’intérêt du détournement d’un driver de roue à filtre et de pouvoir automatiser l’alternance acquisition spectre objet/séquence de calibration de la même façon qu’une séquence de trichromie en imagerie via l’interface d’automatisation des logiciels d’acquisition du type de Prism ou MaximDL.

Boite de dialogue sous Prism qui permet de contrôler l’activation des lampes de calibration du CALIBREX.
Un travail d’équipe, les Nice people, de gauche à droite, Stéphane Ubaud, Alain Lopez, Jean Luc Martin, et Pierre Dubreuil.

2-Le guidage

Le principe

Le système de guidage est basé sur une reprise du plan focal du télescope par deux doublets achromatiques identiques de 50mm de focale. Le grandissement final est de 1:1 ce qui fait que le guidage sur fente se fait comme si la caméra était au foyer de l’instrument. La fente est inclinée d’un angle 15° par rapport à l’horizontale pour dégager le retour optique du champ central, puis un miroir fait sortir le faisceau à 90° de l’axe optique principal. Le double doublet achromatique permet par la suite de focaliser l’image de la fente sur la caméra de guidage.

Système Optique de guidage sur fente de grandissement 1:1

La fente fait partie intégrante de l’UVEX, elle est décrite aussi dans la section dédié au spectroscope. Cette section pour ce qui traite de la fente reste valable dans le cas de l’utilisation du cube de guidage Alpy de Shelyak.

Le système de guidage est réalisé grâce à une fente réfléchissante incliné à 15° par rapport à l’axe optique. Le système de fente est celui du module de base de l’Alpy 600 de la société shelyak qui est constitué d’une lame très fine (50µm) en nickel gravé de 4 fentes (25µm 50µm 100µm et 300µm) d’un trou de 25µm très pratique pour les réglages de l’UVEX. La dimension des 4 fentes est très utile pour adapter le rapport flux résolution suivant les objets et le télescope utilisé. Le système de fentes est très fragile c’est un point très sensible du spectrographe qu’il faudra la manipuler avec soin et à installer à l’envers comme on le verra plus loin.

Système de fentes Shelyak ici installé à l’endroit pour l’Alpy 600, à monter à l’envers pour l’UVEX 3.
Fente « alternative » de la version de base de l’ALPY 600. Source Shelyak.

Fente Standard présent dans la version de base de l’ALPY 600 – 1 trou de 25 µm et des fentes de 25, 50, 100, 300 µm. Source Shelyak

Chaque système de fentes consiste en une feuille de nickel de 50µm d’épaisseur réalisée par électro-déposition. Ce qui constitue une série de fentes et de trous de type « Clair », la lumière ne traverse donc pas de verre en passant par la fente. Cette fente a d’énormes avantages comme le décrit Christian BUIL dans un échange de mail en avril 2019

… Si on résume les intérêts de cette solution :

– Une solution économique
– Un gain en transmission de l’ordre de 8% et plus fort encore dans le bleu et l’UV.
– Pas de reflet parasite (la double image dans la caméra guide qui perturbe les débutants et parfois les systèmes).
– Un noir d’encre au coeur de la fente, ce qui va améliorer sensiblement la qualité du guidage pour tous les observateurs.
– Un coefficient de réflexion du nickel supérieur à celui du chrome (donc, guidage sur des cibles plus faibles potentiellement).
– Des spectres plus contrastés (moins de diffusion) – Une grande souplesse (nombreuses fentes sur la même plaque, et un truc capital pour UVEX, des trous qui simulent une étoile, ce qui peut être clefs pour le réglage du spectrographe
– c’est valable aussi pour toute la gamme des spectros Shelyak (?), mais en admettant tout de même que cette fente nickel fait moins pros les fentes en verre).

Christian Buil
Modèle « standard » qui équipe le spectroscope ALPY600 en version de Base, installée à l’envers sur le support en impression 3D de l’UVEX 3

Attention néanmoins à ne pas oublier de monter la fente à l’envers sur le support de fente prévu pour l’UVEX, ce qui est contre-intuitif. En effet les bords de la fente n’ont pas le même tranchant des deux cotés à la base, cette fente n’étant pas faite pour faire de l’autoguidage à la base.

Fente à l’endroit, mauvaise configuration la fente est très large, on ne peut pas autoguider efficacement dans cette configuration les lèvres ne réfléchissent pas la lumière de l’étoile une fois dans la fente.

Fente à l’envers, bonne configuration on remarque que la fente est entourée d’un trait très fin caractéristique. Attention ne pas se fier au sens de l’écriture (35 µ) ici à cause des miroirs affectés au moment de l’acquisition par le soft de la caméra.

Le coté spectrographe le schéma ci-dessus est celui ou est écrit la largeur des fentes en µm, mais l’écriture est aussi visible de l’autre coté à l’envers. Source issue de la documentation technique Shelyak.

L’inclinaison de la fente permet de renvoyer tout le flux lumineux qui ne passe pas par la fente vers le système de guidage suivant un angle de 30° par rapport à la verticale ce qui le dégage de l’axe optique. Le champ est repris par un miroir plan Thorlabs ME05-G01 de 1/2″ et de 3,2 mm d’épaisseur incliné à 60° dans la direction du système de focalisation.

Le miroir de guidage 1/2″ et son support en impression 3D, la partie protégée par un film plastique bleu est a installer en avant est la partie aluminée du miroir.

Le faisceau est rendu parallèle par la suite par un premier doublet achromatique Thorlabs AC127-050-A. Un second doublet (même référence que le précédent) focalise l’image de la fente sur le capteur CCD de la camera de guidage.

Doublets Achromatiques Thorlabs 1/2″ (x2). Attention au montage dans le support, les deux doublets doivent être monté tête bêche, les parties bombées vers l’intérieur du tube.
Les deux doublets achromatiques montés dans le support SM05L05 Thorlabs, les références sont orientées vers l’extérieur.

Le système de guidage a pour rapport de grandissement 1 :1 ce qui implique que la taille des objets sur la fente donc au foyer du télescope ont la même taille sur le capteur de la caméra de guidage.

Image du champ de guidage du Calibrex n°2, camera de guidage Zwo Asi 120N, on notera que le liseré autour de la fente est bien visible, et que celle-ci est bien fine, cela signifie que la fente est bien montée à l’envers sur son support
Champ de l’étoile Be EW Lac, lunette Perl Vixen fluorite 90/810 + Calibrex n°2, Zwo Asi 120N – 9s de pose, le champ est ici de 19,5′ x 14,5′ magnitude limite 15, condition de prise de vue urbaine. Lorsqu’on pointe dans la direction de la voie lactée de nombreuses étoiles apparaissent dans le champ de guidage en quelques secondes de poses, ce qui permet une réduction astrométrique et un pointage précis et sûr des cibles spectroscopiques même jusqu’à une magnitude 15!

Le champ de la camera de guidage dépend donc de la focale de l’instrument et aussi de la camera de guidage utilisé, mais la géométrie très particulière de la fente impose des contraintes. Tout d’abord le champ de netteté optimum est assuré au centre de la fente ou globalement les déformations géométrique ne sont pas gênantes tant que l’objet est situé dans la zone entre la vis centrale et la vis n°2 visible en ombre chinoise ci-dessus.

Position du champ de netteté sur le système de fente.

En gros la zone de netteté fait 4mm x 4mm ce qui est compatible avec la camera ZWO Asi 120N (capteur de 4,8mm x 3,6mm) mais des capteurs plus grand peuvent offrir une plus value en terme de champ qui n’est pas négligable au moment du pointage. Même si la réduction astrométrique ne peut se faire que dans la zone du champ de netteté a cause de l’ombre des deux vis (droite et gauche sur la photo) une cible apparaissant dans le champ plus large permet un recentrage manuel sur la fente.

L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est image-12.png.
Nébuleuse M42 – C11 Edge + Calibrex + Asi ZWO 178MM 5s de pose binning 4×4.
L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est sn2020ue.jpg.
Supernovae SN2020 ue – C11 Edge + Calibrex + Asi ZWO 178MM 20s de pose binning 4×4 gain 500/900. Le champ est ici étendu, la vis centrale est visible entièrement à gauche et la moitié de la vis n°2 est visible à droite. On distingue le trou en haut à gauche. Le champ en haut et en bas de la vis centrale est exploitable pour le pointage.

Le champ est donc limité par la taille du capteur pour un capteur dont les dimensions sont inférieures à 4 mm, ce qui n’est pas le cas en général. Pour la majorité des cas la dimension dépend donc de la focale de l’instrument comme on peut le voir dans le tableau ci-dessous.

Focale (mm)Champ central en ‘ d’arc
50028′
80017′
100014′
20007′
28005′